流體輸送設備作業(yè)201110附答案

1、1、一離心泵在一管路系統(tǒng)中工作，要求流量能力為Qm3/h，閥門全開時管路所需揚程為Hem,而在泵的性能曲線上與Q對應的揚程為Hm，效率為n,則閥門關小損失的功率為(H-He)Qpg/)占泵的軸功率的(H-He)/H*100%28、離心泵在工作時，其工作點是由離心泵的特性曲線和管路的特性曲線確定29、被輸送流體的溫度提高，對提高泵的安裝高度_丕利；提高上游容器的操作壓強，則對安裝高度_有利_。一：問答題1、根據(jù)化工原理所學內容，提出一種測量液體粘度的簡易方法并敘述其原理。依式Ap=32uuP/d2選定一長1,管徑d,用U形壓差計測壓差Ap,用測速管測速u,即可用上式算出粘度卩。2、離心泵發(fā)生“汽

2、蝕”的主要原因是什么？原因是葉輪進口處的壓力降至被輸送的飽和蒸汽壓，引起部分流件汽化3、離心泵的氣縛現(xiàn)象與氣蝕現(xiàn)象的概念，危害及避免措施。4、離心泵與旋渦泵在操作上有什么不同？離心泵：用出口閥調節(jié)流量；啟動時關出口閥。旋渦泵：用回流支路來調節(jié)流量，啟動時出口閥全開。5、為什么調節(jié)流量的閥門一般均不裝在離心泵的吸入管路上？(pa-pl)/Pg=Z1+u12/2計工hfsPl隨6Shfs增大而降低泵的吸上高度不僅與允許吸上“真空度”Hs有關，還與泵吸入管內的壓頭損失有關而6Shfs又與Sle成正比。為了保證泵在實際操作中不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象要盡量減小吸入管的阻力。這就要求吸上管路短而直且無調節(jié)閥門，以使

3、6Shf盡量小。因此，調節(jié)流量的閥門一般不裝在吸入管路上，而裝在出口管路上。6、為什么離心泵的殼體要做成蝸殼形？使部分動能有效地轉變?yōu)殪o壓能，減少能量損失7、用一單級懸壁式B形離心泵，將水由槽A送到槽B試問:（1）為了調節(jié)流量，擬裝一調節(jié)閥，應裝在何處？說明理由（2）調節(jié)閥開大時試說明裝在泵進口和出口處的真空表及壓力表將如何變化？裝在泵的出口。因裝上吸入管阻力提高，使安裝高度降低，在條件不變的情況下，會容易造成汽車蝕發(fā)生，損壞葉輪，所以應裝在出口。5分在0-0與1-1之間列能量平衡式（柏式）：5分EO=gZl+Ul2/2+Pl/p+RhfO-lE0二const.gZl二const.閥門大時，U

4、f而Uf導致刀hfO-1f和U12/2f,從而導致Pl/p|即：Pl上的讀數(shù)（真空度）增大（而絕對壓力下降）。在0-0與2-2之間列柏式：W+EO=gZ2+U22/2+p/p+Ehf20-2閥開大使U2f導致U12/2f和刀hfO-2f另一方面泵的新工作點處H下降（亦即W下降），故P1/P也下降壓力表2的讀數(shù)P2也降低。二、計算題1.在用水測定離心泵性能的實驗中，當流量為26m3/h時，泵出口處壓強表和入口處真空表的讀數(shù)分別為152kPa和24.7kPa,軸功率為2.45kw，轉速為2900r/min,若真空表和壓強表兩測壓口間的垂直距離為0.4m，泵的進出口管徑相同，兩測壓口間管路流動阻力可

5、忽略不計，試求該泵的效率，并列出該效率下泵的性能。解：取20C時水的密度P=998.2Kg/m3在泵出口和入口處列伯努利方程ui2/2g+Pi/pg+H=ui2/2g+P2/pg+巴+ZT泵進出口管徑相同，片=u2不計兩測壓口見管路流動阻力Hf=0fPi/pg+H=P2/pg+ZH=（P-P）/pg+Z=0.4+（152+24.7）X103/998.2X9.8=18.46m該泵的效率n=QHPg/N=26X18.46X998.2X9.8/（2.45X103X3600）=53.2.%2、一敞口高位水槽A中水流經一喉徑為14mm的文丘里管，將濃堿液槽B中的堿液(密謀為1400kg/m3)抽吸入管內

6、混合成稀堿液送入C槽，各部分標高如附圖所示；輸水管規(guī)格為07X3mm,自A至文丘里喉部M處管路總長(包括所有局部阻力損失的當量長度在內)為20m,摩擦系數(shù)可取0.025。(1)當水流量為8m3/h時，試計算文丘里喉部M處的真空度為多少mmHg；2)判斷槽的濃堿液能否被抽吸入文丘里內(說明判斷依據(jù))。如果能被吸入,吸入量的大小與哪些因素有關？解1：主管道u二Vs/A二（8/3600）/g/4）x0.0512二1.09m/s(1)文丘里喉部M處u二Vs/A二(8/3600)/(兀/4)x0.0142二14.4m/s22在高位水槽上面與M處界面間的列柏努利方程得：p/Pg二(Z-Z)-(u2/2g)

7、九(1/d)(u2/2g)2122二8-14.42/2g-0.025(20/0.051)x(1.092/2g)=3.16mHO二232mmHg(真空度)2hp=phh=1.5x1400/1000=2.1mHO(3.16mHO)(真空度)堿堿水水水22故濃堿液能被吸入管內。在B槽液面與M處水平截面間的列柏努利方程得:Pa/(pg)=hf+u2/(2g)+P/(pg)+h2f吸(Pa一P)/(pg)=h+u2/(2g)+h2f吸可見吸入量的大小不僅與M處的真空度、B槽液面與M處的位差有關，而且與吸入管的管路情況(管徑、管長、粗糙度等)有關。5、用一離心泵將冷卻水由貯水池送至高位槽。已知高位槽液面比

8、貯水池液面高出10m，管路總長(包括局部阻力的當量長度在內)為400m,管內徑為75mm,摩擦系數(shù)為0.03。該泵的特性曲線為H=18-0.6x106Q2，試求：管路特性曲線泵工作時的流量和揚程知：h=10ml+1=400med=0.075m九=0.03H二18-0.6x106Q2求：(1)H二f(Q)ee(2)Q、解：(1)H=z-z+PPe21-2+Pgu2-u224求：(1)H二f(Q)ee(2)Q、解：(1)H=z-z+PPe21-2+Pgu2-u224+k2g8T-Q2兀2gd4e(2)所以解之：所以=10+0.03x(400、0.075丿-Q2兀2gx0.0754二10+4.179

9、5x105Q2eH二18-0.6x106Q210+4.1795x105Q2二18-0.6x106Q2Q=-=2.8034x10-3m3/s二10.09m3/h10.1795x105H二10+4.1795x105x9.8034x10-丿二13.2846m6、4如圖所示，用泵將水從貯槽送至敞口高位槽，兩槽液面均恒定不變，輸送管路尺寸為83X3.5mm,泵的進出口管道上分別安裝有真空表和壓力表，真空表安裝位置離貯槽的水面高度H1為4.8m,壓力表安裝位置離貯槽的水面高度屯為5m。當輸水量為36m3/h時，進水管道全部阻力損失為1.96J/kg,出水管道全部阻力損失為4.9J/kg,壓力表讀數(shù)為2.4

10、52X105Pa，泵的效率為70%,水的密度p為1000kg/im，試求:(1)求泵的揚程和升揚高度？泵所需的實際功率為多少kW?真空表的讀數(shù)為多少kgf/cm2?解：(1)兩槽液面的高度差H在壓力表所在截面2-2與高位槽液面3-3間列柏努利方程以貯槽液面為基準水平面，得其中,=4.9J/kg,工hf,2-32=0.45X1O5Pa,H=5m,u3=0,p3=0u=Vs/A=2.205m/s2竺空+2.452xI。54.9代入上式得：H=5+2x9.81+1000 x9.8198T=29.74m在1-1和2-2截面上列伯努利方程gZ+佇+旦+He=gZ+性+P+丫h12P22Pf,2-2H=3

11、0.46me2)泵所需的實際功率在貯槽液面0-0與高位槽液面3-3間列柏努利方程，以貯槽液面為基準水平面，有:gH0+hgH0+hf,0-3+2其中，工h=6.864.9J/kg,f,0-3u=2u=0,3其中，工h=6.864.9J/kg,f,0-3u=2u=0,3p2=p3=0,H=0，0H=29.4m代入方程求得：W=298.64J/k，gW=VP=ess36x1000=10kg/s3600故N=WxW=2986.4w,n=70%N=Nese/(3)真空表的讀數(shù)在貯槽液面0-0與真空表截面1-1間列柏努利方程，有gH0+ui+旦+=gH+仔+p+工h2P12Pf,0-1其中，工hf,0-

12、1=1.96J/kg,H=0,u=0,p=0,H=4.8m,u=2.205m/s1代入上式得，pi=-1000(9.81x4.8代入上式得，pi=-1000(9.81x4.8+2.2052+1.96)=-5.15x104Pa=-0.525kgf/cm26用泵將20C水從敞口貯槽送至表壓為1.5X105Pa的密閉容器，兩槽液面均恒定不變，各部分相對位置如圖所示。輸送管路尺寸為Q108X4mm的無縫鋼管，吸入管長為20m，排出管長為100m(各段管長均包括所有局部阻力的當量長度)。當閥門為3/4開度時，真空表讀數(shù)為42700Pa，兩測壓口的垂直距離為0.5m，忽略兩測壓口之間的阻力，摩擦系數(shù)可取為

13、0.02。試求：閥門3/4開度時管路的流量(m3/h)；壓強表讀數(shù)(Pa)；泵的壓頭(m)；若泵的軸功率為10kW，求泵的效率；若離心泵運行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，試分析其原因。解：(1)閥門3/4開度時管路的流量(m3/h)；在貯槽液面0-0與真空表所在截面1-1間列柏努利方程。以0-0截面為基準水平面，有：u2zu2z+4+2gP4=zPg1+卷唸+Ehf，-1其中，工hf,-1二九.1+1性二.2xZx紅二.24u2其中，工hf,-1d2g0.12x9.81i=0,u=0,p=0(表壓)，z=3m,p=-42700Pa(表壓)00011兀代入上式，得：u=2.3m/sQ=d2u=65m3/h14(2)壓強表讀數(shù)(Pa)；在壓力表所在截面2-2與容器液面3-3間列柏努利方程。仍以0-0截面為基準水平面,有：z+也+厶二z22gPg3z+也+厶二z22gPg3+簽七+Ehf,2-33.5+2.322g+21000g二16+0+1.5x1051000 xg+0.0